药物与人血清白蛋白相互作用的研究

摘 要：研究药物与血清蛋白结合规律是了解药物在体内的分布、药效、药代动力学等方面的基础，具有非常重要的指导意义，随着生命科学、医学的快速发展，药物与蛋白相互作用研究方法也在不断更新变化。本文从药物-血清蛋白相互作用的研究现状以及研究方法两方面进行介绍。

关键词：药物；人血清白蛋白；相互作用

人血清白蛋白，是血浆中含量最丰富的蛋白，作为药物的载体，能够广泛结合多种药物、许多内源性和外源性物质，将其贮存、运输直至遍及全身各个部位，进而发挥药效。因此，了解药物-血清蛋白的结合规律可以直接帮助我们了解药物在生物体内的分布、转运、药效、代谢以及毒副作用等方面的信息。特别是在多种药物与蛋白结合时会产生彼此间的协同、抑制等生理作用，因此该研究在联合用药方面也可以提供一定的理论依据和指导[ 1 ]。

1 人血清白蛋白

人血清白蛋白（HSA）是由585个氨基酸组成的单条多肽链，由具有相似螺旋体的domainⅠ、domainⅡ和domainⅢ三个结构域组成的三维球状结构，如图1所示， domainⅡ和domainⅢ中存在的sub domain A和subdomain B两个亚域，是多种物质结合的区域所在[ 2 ]。HSA上具有两类四个亲和位点，其中高亲和位点两个：Sudlow siteⅠ（warfarin，华法林位点）、Sudlow siteⅡ（indole，吲哚位点）；两个低亲和位点：tamoxifen位点（他莫昔芬位点）和digitoxin位点（毛地黄毒苷位点）。

2 研究内容

目前药物-蛋白质相互作用的研究思路可以用How many？ How tightly？ Where ？ why？[ 3 ] 这四个问题来概况。

How many？结合多少？是要获取二者相互作用定量关系，可以通过测定药物-蛋白质相互作用的结合常数、结合位点数等参数实现。

How tightly？结合力怎样？通常我们测定二者形成的复合物的解离常数，来考察药物-蛋白质结合作用的强弱程度。

Where？在哪？药物与蛋白结合的确切位置在哪里，是在domainⅠ、domainⅡ和domainⅢ三个结构域中哪一个？具体是在warfarin位点（华法林位点）、indole位点（吲哚位点）、tamoxifen位点（他莫昔芬位点）和digitoxin位点（毛地黄毒苷位点）中的哪一个位点？

why？为什么？这是要探讨药物与蛋白分子间是通过什么作用力来驱动完成的。

3 研究手段

近年来用于研究血清白蛋白-药物分子的相互作用的方法多种多样，分为静态法和动态法两大类，主要有电化学法、光谱分析法、平衡透析技术、毛细管电泳、亲和色谱法、超滤法、质谱、计算机模拟、核磁共振等[ 4 ]。本文选取几种常用方法进行介绍。

3.1 光谱分析法

光谱分析法根据原理不同可分为荧光光谱法、紫外光谱法、红外光谱法、多种光谱联合分析法等。荧光光谱法是研究药物-蛋白相互作用应用最为广泛的方法之一，具有灵敏度高、样品用量少、选择性高及操作简易等优点。通过观察药物与蛋白质相互作用导致的药物荧光或蛋白质荧光强度的变化来分析药物与蛋白质相互作用，主要有荧光猝灭、荧光增强两种方法。

刘雪峰[ 5 ]等采用荧光光谱法对盐酸小檗碱与牛血清白蛋白间的相互作用进行了研究，得到了二者结合的相关参数。紫外光谱法主要利用药物作用前后蛋白质中某些氨基酸在紫外区吸收光谱的变化来研究药物-蛋白相互作用的机理；红外光谱法则是利用药物加入前后蛋白质肽链上的酰胺带的特征性吸收峰位置的变化，来反映蛋白质微观结构的改变。多种光谱联合分析法结合多种光谱分析法优点，提高了单种光谱分析效果。

3.2 核磁共振法

核磁共振法（NMR）具有重现性好、样品易处理、非侵入性等显著优点，也成为了研究药物-蛋白相互作用的有效方法之一，该法是通过观察药物小分子对蛋白质空间结构的改变、分析化学位移等核磁参数来研究二者之间结合强度及部位。

徐慧芳[ 6 ]等运用NMR对盐酸安非他酮与BSA的结合常数和结合位点进行了研究。

3.3 平衡透析法

研究中确定血液中游离药物浓度时常用平衡透析法，该方法通常与其他分析方法联合使用，它的基本原理是利用半透膜的选择性将药物小分子与生物大分子进行分离。

3.4 电化学法

电化学法可用来分析光谱吸收弱的药物分子与蛋白质相互作用。相关研究有邬春华等使用电化学方法确定了大黄酸与血清白蛋白形成了一种非电活性的化合物[ 7 ]。

3.5 高效亲和色谱法

高效亲和色谱法结合了亲和色谱法与高效液相色谱法的特点，具有高特异性、快速、易自动化、能够在多种应用中使用相同配体的优点，主要应用于研究小分子物质与生物大分子相互作用、生物分子纯化、手性分离以及分析临床、生物、药物环境样品中。该方法的基本原理是将生物大分子作为配基固定在硅胶上，利用目标分子与其的高度特异性作用，使目标分子与其他物质分离。目前常用的方法有前沿分析与竞争置换分析两种。刘丽婷等[ 8 ]采用亲和色谱法对人血清白蛋白与中药小分子阿魏酸、丹皮酚之间的相互作用进行了研究得到结合常数、结合位点数等结合信息。

4 结语

研究药物与蛋白质相互作用不仅可以加深对药理作用的认识，还可以提升疾病预防治疗效果。研究药物与蛋白质相互作用方法较多，在研究过程中，尽可能的充分了解各种方法的优缺点，结合实际，合理选取分析方法，提高研究分析效果。随着生命科学、医学科技的发展，药物-蛋白相互作用的研究方法和分析手段将会不断成熟完善，研究结论将更加客观、准确。

参考文献：

[1] Wen X. D.， Li P.， Qian Z. M.， et al. Studies on the Interaction of Lysozyme with Naringein and Naringin by Fluorescence Spectroscopy[J].Acta Chimica Sinica，2007，65（5）：421.

[2] He X.M.，Carter D.C.Atomic Structure and Chemistry of Human Serum Albumin[J].Nature，1993，364：362.

[3] Nakamaru Y.， Sato C. Identical Independent Sites for Dye Ligand on BSA Demonstrated by Multivariate Analysia[J].Biochimicaet Biophysica Acta， 2001，1480：311-328.

[4] 姜虹，安普丽，蒋晔.药物与蛋白质相互作用研究方法的进展[J].第二军医大学学报，2007，28（6）：662-666.

[5] 刘雪峰，夏咏梅，方云等.中药黄连有效成分盐酸小檗碱与牛血清白蛋白的相互作用.高等学校化学学报，2004，25（11）：2099-2103.

[6] 徐慧芳，叶锦珠，吴霞晖等.盐酸安非他酮与牛血清白蛋白相互作用的NMR研究[J].分析测试学报，2014，33（1）：45-50.

[7] 邬春华，吕元琦，袁倬斌.大黄酸与牛血清白蛋白相互作用的电化学研究[J].分析测试学报，2004，23（3）：73-75.

[8] 雷根虎，刘丽婷，戴小军等.中药小分子阿魏酸和丹皮酚与人血清白蛋白的竞争结合作用研究[J].化学学报，2010，68（1）：55.

作者简介：于雪（1984-），女，汉族，陕西咸阳人，助教，硕士，现就职咸阳职业技术学院，研究方向：液相色谱、药物蛋白相互作用。